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SÍLABO DEL CURSO
FISICA II
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
1
DATOS GENERALES
1.1 Facultad
1.2 Carrera Profesional
1.3 Departamento
1.4 Tipo de curso
1.5 Requisitos
1.6 Ciclo de Estudios
1.7 Duración del curso
1.8 Inicio
1.9 Término
1.10 Extensión horaria
1.11 Créditos
1.12 Período lectivo
1.13 Docente
: Ingeniería
: Ingeniería de Sistemas
: Ciencias
: Obligatorio
: Física I
:4
: 17 semanas
: 22 de Agosto de 2011
: 17 de Diciembre de 2011
: 6 horas semanales (3 horas de teoría y 3 horas de laboratorio)
:4
: 2011 – 2
: Ing. Carlos Morgan Cruz.
[email protected] / [email protected]
2
FUNDAMENTACIÓN
Física 2 es un curso teórico práctico cuyo objetivo es proporcionar al estudiante una presentación
clara y lógica de los conceptos, principios básicos y leyes de conservación referidos a las
interacciones eléctrica y magnética; reforzando la comprensión de estos conceptos mediante la
ejecución de prácticas de laboratorio con modernos sensores e interfaces, que formarán parte del
entorno en el que se desenvolverá el futuro profesional
3
COMPETENCIA
Desempeñarse con eficiencia y eficacia en la resolución de problemas de ingeniería en la conducción
de experimentos, análisis de datos e interpretación de resultados utilizando las leyes del
electromagnetismo; permitiendo al estudiante incrementar su nivel de análisis y síntesis, demostrando
además capacidades para su autoformación en comportamiento ético, comunicación, investigación,
liderazgo y trabajo en equipo.
4
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL CURSO
OC1. Resolver problemas relacionados a campos eléctricos analizando las distribuciones de carga
eléctrica, el potencial eléctrico, la ley de coulomb y los condensadores
OC2. Resolver problemas relacionados a la corriente eléctrica en circuitos de corriente continua
utilizando las resistencias equivalentes, la fuerza electromotriz, la ley de ohm y las leyes de Kirchhoff.
Resolver problemas relacionados al campo magnético utilizando la fuerza magnética, campo creado
por corrientes eléctricas, inducción magnética, inductancia y energía magnética.
OC3. Analiza la el comportamiento de una espira dentro de un campo magnético variando la
superficie de la espira y del ángulo que ella forma con el campo magnético. Analiza circuitos que
contengan una bobina y una resistencia eléctrica a utilizando de la ley de Faraday.
5
CONTENIDOS CONCEPTUALES
5.1. Unidad 1: Campo y potencial eléctrico
1. Carga eléctrica.
2. Campo eléctrico.
3. Potencial eléctrico.
4. Condensadores
5.2. Unidad 2: Corriente eléctrica y Campo magnético
1. Corriente eléctrica.
2. Resistencia eléctrica.
3. Variación de la Resistencia con la temperatura
4. Reglas de Kirchhoff.
5. Circuitos divisores de tensión
6. Teorema de Thevenin y Norton
7. Circuito RC en corriente continúa.
8. Fuerzas magnéticas.
2Sílabo del Curso
9. Campo magnético creado por corrientes eléctricas.
10. Inducción magnética.
5.3. Unidad 3: Circuitos de corriente alterna
1. Inductancia.
2. Energía magnética.
3. Corriente alterna en resistencias, bobinas y condensadores.
4. Circuitos LC y RLC.
5. Transformadores.
6
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
6.1. Unidad 1: Campo y potencial eléctrico
1. Determina el campo eléctrico de una distribución de carga eléctrica a través de la ley de
coulomb y el potencial eléctrico.
2. Analiza distribuciones de carga discreta y continua, determinando en cada caso la fuerza
eléctrica y el campo eléctrico y el potencial eléctrico a través de la ley de Coulomb.
Resuelve problemas con combinación de condensadores utilizando las relaciones de
condensadores en serie y paralelo
6.3. Unidad 2: Corriente eléctrica y Campo magnético
1. Resuelve problemas de circuitos de corriente continua usando la ley de ohm, resistencias
equivalente, las reglas de Kirchhoff, el método de las mallas, el método de divisores de tensión
y el los teoremas de Thevenin y Norton.
2. Analiza los circuitos de corriente continua que contengan una resistencia y un condensador a
través de la teoría de circuitos RC.
3. Resuelve problemas relacionados con el movimiento de una partícula y de un conductor cuando
se encuentran en un campo magnético a través de las ecuaciones del campo magnético de
Lorentz.
4. Resuelve problemas de campo magnético a través del uso de la Ley de Biot – Savart y la Ley
de Ampere.
5. Analiza la el comportamiento de una espira dentro de un campo magnético variando la
superficie de la espira y del ángulo que ella forma con el campo magnético.
6. Analiza circuitos que contengan una bobina y una resistencia eléctrica a utilizando de la ley de
Faraday.
6.4. Unidad 3: Circuitos de corriente alterna
1. Analiza las fuentes de alimentación de corriente alterna utilizando los principios de inducción
magnética.
2. Analiza circuitos con corriente alterna, que contenga una bobina, condensador y/o resistencia
haciendo uso de la teoría de circuitos RLC.
3. Analiza transformadores usando los conocimientos de inducción magnética.
7
CONTENIDOS ACTITUDINALES

Responsabilidad individual y colectiva.

Disposición a la investigación y a la búsqueda de la información adicional.

Actitud crítica para el análisis de problemas y valoración de los conocimientos adquiridos.

Disposición al trabajo en equipo.

Disposición para recibir críticas del docente y sus compañeros.
8
METODOLOGÍA GENERAL DEL CURSO
El desarrollo del curso es Teórico - Práctico, los conocimientos adquiridos en las clases teóricas, son
aplicados y puestos a discusión en el laboratorio para la verificación del mismo, de esa forma, el
alumno pone a prueba lo aprendido y puede profundizar más sus conocimientos gracias a la
realización de prácticas de laboratorio.
9
PROGRAMACIÓN
UNIDAD
Unidad I:
Campo y Potencial
eléctrico
SEM
1
Horas
6
ACTIVIDAD

Presentación del curso.

Presentación de la unidad 1.

Carga eléctrica. Conductores y aislantes. Ley de Coulomb.

Líneas de campo eléctrico. Movimiento de cargas en campos eléctricos.

Distribución continúa de carga.

Cálculo del campo eléctrico mediante la Ley de Gauss.
Práctica de Laboratorio Nº1
FISICA II
2
6
3
6
4
6
 Potencial eléctrico y diferencia de potencial.
 Asignación de Proyecto de investigación.
 Potencial debido a un sistema de cargas puntuales.
 Energía potencial electrostática
 Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 1.

Práctica de Laboratorio Nº 2

Cálculo del potencial eléctrico en distribuciones continúas de carga.

Superficies equipotenciales.
 Condensadores. Dieléctricos. Combinación de condensadores.
 Energía almacenada en los condensadores.

Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 2.

Práctica de Laboratorio Nº3.

Examen de conceptos y definiciones.

Práctica Grupal Calificada.




5
Unidad II:
Corriente eléctrica
continua.
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6
6
7
6




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6
10
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6
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6
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6
14
6
Unidad III:
Circuitos
de
Corriente alterna.
Presentación de la unidad 2.
Corriente y movimiento de cargas.
Ley de Ohm, resistencia eléctrica. Energía en los circuitos eléctricos.
Combinación de resistencia. Modelo microscópico de la conducción eléctrica
Práctica de laboratorio Nº 4.
EXAMEN DE UNIDAD T1
Solución del examen de unidad T1
 Variación de la Resistencia con la temperatura

Reglas de Kirchhoff. Método de mallas. Circuito RC.

Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 4

Práctica de laboratorio Nº5
 Circuitos divisores de tensión

Teorema de Thevenin y norton

Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 5.
Evaluación de las guías de laboratorio 1, 2, 3, 4 y 5
PRESENTACIÓN DEL PRIMER AVANCE DEL PROYECTO

8
Seminario de problemas.
Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 3.
Presentación de fase 1 del proyecto (antecedentes, planteamiento del problema e
hipótesis).
Primera presentación del portafolio de actividades.



Fuerza ejercida por un campo magnético Movimiento de una carga puntual en el
interior de un campo magnético.
Campo magnético creado por corrientes eléctricas: Ley de Biot y Savart.
Definición del amperio. Ley de Ampere.
Práctica de laboratorio Nº 6.
EXAMEN PARCIAL






Flujo magnético. Fem inducida y Ley de Faraday y Lenz.
FEM en movimiento
Examen de conceptos y definiciones.
Práctica Grupal Calificada.
Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 6
Segunda presentación del portafolio de actividades


Seminario de Problemas
Práctica de Laboratorio Nº7
 Generadores y motores
 Inductancia. Circuito LR.

Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 7.
Práctica de Laboratorio Nº8
PRESENTACIÓN DEL SEGUNDO AVANCE DEL PROYECTO

Energía magnética.
 Corriente alterna en una resistencia, condensadores y bobinas.
 Fasores.
 Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 8.
 Práctica de Laboratorio Nº9
EXAMEN DE UNIDAD T2
Solución del examen de unidad T2
 Circuitos LC y RLC sin generador.
 Circuito RLC con un generador.
 Factor de calidad Q.
 Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 9
 Práctica de Laboratorio Nº10
 Transformadores. Rectificación y amplificación

Examen de conceptos y definiciones.
 Práctica Grupal Calificada.
4Sílabo del Curso
10
15
6
16
17
2
2





Presentación de fase 3 del proyecto de investigación: presentación y sustentación.
Presentación del informe de la práctica de laboratorio Nº 10.
Seminario de problemas.
Tercera presentación del portafolio de actividades
Evaluación de las prácticas de laboratorios 6, 7, 8, 9 y 10.
EXAMEN DE UNIDAD T3.
Solución del examen de unidad T3
EXAMEN FINAL
EXAMEN SUSTITUTORIO
Sistema de EVALUACIÓN del curso
El cronograma de la evaluación continua del curso es el siguiente:
ESPECIFICACIÓN DE TRABAJOS DEL CURSO
T
Descripción
Semana
T1
Primera Práctica Calificada (Evaluación Teórica-Práctico)
5
T2
Segunda Práctica Calificada (Evaluación Teórica-Práctico/Laboratorio)
12
T3
Tercera Práctica Calificada (Evaluación Teórica-Práctico/Laboratorio)
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El peso de cada T es:
EVALUACIÓN
PESO (%)
ESCALA VIGESIMAL
T1
20
2.4
T2
35
4.2
T3
45
5.4
TOTAL
100%
12
Los pesos ponderados de las clases de evaluación son los siguientes:
EVALUACIÓN
PESO (%)
ESCALA VIGESIMAL
PARCIAL
20
4
CONTINUA
60
12
FINAL
20
4
TOTAL
100%
20
La Evaluación Sustitutoria evalúa toda la temática desarrollada en el semestre y se rinde la semana
consecutiva al término de los exámenes finales (13 – 18 de diciembre) y su nota reemplazará,
necesariamente, a la nota de un Examen (Parcial o Final) o a la nota de un T (Evaluación Continua), de
tal manera que el resultado final sea favorable al alumno.
11
BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA
#
1
2
12
CÓDIGO
530 TIPL/F
530 SERW 2009
AUTOR
Paul a. Tipler.
Raymond Serway
TITULO
Física para la ciencia y la tecnología vol.2.
Física para ciencias e ingeniería Vol. 2
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
#
3
4
5
CÓDIGO
530 SEAR 2004
530 OHAN
530 WILS
AUTOR
Sears, Zemansky,Young
Hans Ohanian
Wilson Buffa
TITULO
Física universitaria vol.2
Física para ciencias e ingeniería Vol. 2
Física